金針菇鎘改良劑篩選研究

鄭　婧,林吟沁

(福建生物工程職業技術學院　350007)

我國是世界上最早栽培食用菌的國家，已成為世界第一的食用菌生產大國。據國家統計局發布的《2016中國農村統計年鑒》與中國海關的統計數據，2015年中國食用菌產值為1584.1億元，創匯30.5億美元。目前，食用菌商業化栽培30種、工廠化栽培7種，其中金針菇工廠化栽培技術成熟，在全國廣泛推廣。金針菇氨基酸含量高于一般蔬菜和菇類，尤其是賴氨酸含量特別高，具有促進兒童智力發育的功能，而且金針菇味道鮮美，廣受消費者喜愛。

食用菌產業有著不與人爭糧、不與糧爭地、不與地爭肥的獨特優勢，但也存在自身的一些“缺點”，重金屬污染與富集是較為突出的問題。國內研究人員施巧琴等[1]發現，香菇、鳳尾菇、金針菇及木耳等食用菌對汞、鉛、鎘、銅等重金屬均有不同程度的富集作用。近年來一些研究表明，食用菌對鎘等重金屬具有富集作用[2-3]。本研究探討了重金屬鎘對金針菇菌絲生長的影響，以及10種改良劑對鎘的去除效果，以期篩選出對金針菇鎘富集有明顯改良作用的改良劑。

1　材料與方法

1.1　試驗材料與檢測方法

試驗用金針菇品種為三明1號；供試用重金屬為1000 μg/mL鎘標準液；金針菇栽培料配方：棉籽殼40%、鋸木屑40%、麩皮18%、蔗糖1%、石膏粉1%、水適量；改良劑：有機肥、復合肥、鈣鎂磷肥、氫氧化鈣、碳酸鈣、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鈣、泥碳土、硅藻土。

參照國家標準GB5009.15-2014中的濕式消解法測定金針菇中鎘含量。

1.2　試驗方法

1.2.1重金屬鎘對金針菇菌絲生長的影響相關研究表明，重金屬能夠抑制植物的生長[3]。本試驗研究不同濃度重金屬鎘對金針菇菌絲生長的影響。將金針菇菌種轉接活化3次，使菌種獲得較好的生長活性。配制含有15種不同鎘濃度的PDA培養基(表1)，將適量PDA培養基倒入生長管中，高壓滅菌后冷卻待用。在生長管內接入大小相等的菌種塊，每種濃度設置5組重復。把生長管放入20℃的恒溫箱中培養，待菌絲長滿第1根生長管時測量菌絲長度。

表1　不同鎘含量的PDA培養基

1.2.2金針菇鎘改良劑初篩試驗蔡軒等[4]的研究表明，在土壤中添加鈣鎂磷肥等作為改良劑能顯著降低土壤中鎘的有效態含量，因此金針菇鎘改良劑初篩試驗中采用了鈣鎂磷肥等10種改良劑作為備選。用轉接過3次的金針菇菌株制作原種瓶，20℃培養25 d后原種瓶菌絲長滿作栽培種使用。金針菇栽培料重金屬鎘添加量為2 μg/g，對照組不添加改良劑，改良劑處理添加量為20 000 μg/g。

菌包制作好后常壓滅菌，滅菌完自然降溫后第3 d接種。接種后22 d菌包走菌基本完成，第25 d將菌包移入人工氣候菇房在13℃下對菌包進行低溫刺激。等菌袋口形成密集菇蕾時開袋，開袋后用制冷機組在9℃冷風下吹蕾。再生菇蕾重新長出時對菌包進行套包、吊包等日常管理。開袋后第20 d左右開始采收金針菇，采收的金針菇按不同試驗組進行烘干、粉碎、過20目篩備測。金針菇樣品按國標GB5009.15-2014方法測定鎘含量。

1.2.3金針菇鎘改良劑復篩試驗相關研究[5]表明，重金屬改良劑添加量的改良效果有明顯差異，呈現不同的規律。為了解初篩試驗中效果比較好的幾種改良劑不同添加量對鎘的改良效果，對3種效果好的改良劑設置不同的添加梯度進行研究。制作金針菇栽培料時，栽培料中重金屬鎘添加量為1 μg/g，對照組不添加改良劑，每種改良劑設3個添加量，分別為10 000 μg/g、20 000 μg/g、30 000 μg/g。菌絲生長管理同初篩試驗。

2　結果與分析

2.1　不同濃度重金屬鎘對金針茹菌絲生長的影響

比較金針菇在不同濃度重金屬鎘培養基中生長23 d的生長量，并對其進行方差分析(采用SPSS軟件進行分析，選擇單因素ANOVA分析，方差一致時用LSD/Duncan進行檢驗，以下同)，結果見表2。培養基中重金屬鎘含量低于5 μg/mL時，金針菇菌絲長度與沒有鎘含量處理(培養基1)差異不顯著，菌絲生長速度為0.73～0.78 cm/d；當培養基中金屬鎘含量超過5 μg/mL時，菌絲生長受到顯著影響，而且隨著鎘濃度的增加菌絲生長受到抑制的程度愈大；鎘濃度達到或高于20 μg/mL時，菌絲長度少于10 cm；鎘濃度達到或高于60 μg/mL時，菌絲不再生長，完全受到抑制。表明低濃度的重金屬鎘(低于5 μg/mL)對菌絲生長沒有顯著影響，高濃度的重金屬鎘(達到或超過5 μg/mL)能顯著抑制金針菇菌絲生長。

表2　不同濃度重金屬鎘對金針茹菌絲生長的影響

2.2　金針菇鎘改良劑初篩結果

向金針菇栽培料中添加10種改良劑(表3)進行初篩試驗，結果表明，添加改良劑各處理的金針菇鎘含量均較對照處理顯著降低，特別是碳酸鈣、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈣對降低鎘含量效果顯著，與對照組相比，金針菇鎘含量分別降低了34.26%、43.55%、48.82%。

表3　金針菇添加不同改良劑處理的菌絲鎘含量

2.3　金針菇鎘改良劑復篩結果

選取初篩試驗改良效果較好的碳酸鈣、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈣3種改良劑進行復篩試驗，設計3種劑量添加到金針菇栽培料中，結果見表4。隨著改良劑添加量的增加，金針菇菌絲鎘含量呈降低趨勢；3種改良劑添加量為1000 μg/g，菌絲鎘含量顯著低于沒有添加劑的處理，且以磷酸二氫鈣處理效果最好；磷酸二氫鉀和磷酸二氫鈣添加量為3000 μg/g處理的菌絲鎘含量較不添加改良劑的對照處理降低45.77%和52.24%，均顯著低于其他處理。

表4　改良劑不同添加量處理的金針菇菌絲鎘含量

3　結論

低濃度(低于5 μg/g)的重金屬鎘對金針菇菌絲生長影響不顯著，但高濃度(高于5 μg/g)的重金屬鎘會顯著抑制菌絲生長，且鎘含量越高抑制效果越明顯，鎘含量達到60 μg/g時，菌絲不再生長。

改良劑能有效降低金針菇中鎘的含量，其中以碳酸鈣、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈣3種改良劑的效果較好；增加改良劑添加量可以降低菌絲中的鎘含量，在本試驗中栽培料中添加3%磷酸二氫鈣改良效果最好。

參考文獻：

[1]施巧琴,林琳,陳哲超,等.重金屬在食用菌中的富集及對其生長代謝的影響[J].真菌學報,1991,10(4):301-311.

[2]劉曉燕.食用菌中幾種重金屬含量的測定[J].廣州化工,2014,42(19):115-117.

[3]簡敏菲,史雅甜,陳濤.重金屬鎘、鉛脅迫下濕地植物丁香蓼的生理生化特征研究[J].江西師范大學學報：自然科學版，2017,41(1):93-98.

[4]蔡軒,龍新憲,種云霄，等.無機-有機混合改良劑對酸性重金屬復合污染土壤的修復效應[J].環境科學學報,2015,35(12):3991-4002.

[5]吳玉俊,周航,楊文弢，等.組配改良劑對污染稻田中Pb、Cd、Cu和Zn鈍化效果持續性比較[J].環境科學,2016,37(7):2791-2798.